Полиакриламид для добычи: применение, выбор сорта, дозировка и руководство по закупкам

Полиакриламид для добычи полезных ископаемых может использоваться различными способами для помощи в разделении твёрдой и жидкой жидкости, очистке суспензия, утолщении хвостов, извлечении минералов, фильтрации, осадке и переработке технологической воды. Огромное количество воды с взвешенными минеральными твердыми веществами, глиной, остатками флотации и химикатами из процесса добычи полезных ископаемых процессов поступает из прибыльной горнодобывающей деятельности. Включение полиакриламида помогает этим крошечным частицам сливаться в более крупные флоки, которые выпадают из суспензии и/или могут быть отфильтрованы.

PAM также называют полиакриламидом. Наиболее широко используемым сортом является анионный, хотя в некоторых рудах и в некоторых водных условиях и процессах разделения применяются неионные, катионные или специально модифицированные сорта.

Выбор подходящего полимера непрост; Дело не только в выборе полимера с наибольшей молекулярной массой или самым дешевым. Свойства руд, размер частиц, концентрация шлампа, pH, солёность, температура, поверхностный заряд частиц, условия смешивания, конструкция загустителя и желаемое конечное качество воды — все это факторы, влияющие на эффективность этих загустителей.

Что такое полиакриламид?

Полиакриламид — это синтетический водорастворимый полимер, в основном получаемый из мономеров акриламида. Обычно его поставляют в виде белого или кремового порошка, гранул, эмульсии или жидкой дисперсии.

Типичная информация о продукте включает:

• Название продукта: полиакриламид
• Аббревиатура: PAM
• Номер CAS: 9003-05-8
• Внешний вид: белый или светло-белый порошок или гранулы
• Растворимость: растворимость в воде
• Основные типы: анионные, неионные, катионные и амфотерические
• Основные функции: флокуляция, очистка, утолщение, фильтрация, осадконакопление и контроль реологии

Сухой полиакриламид обычно растворяется в воде перед добавлением в минеральную шлам, хвосты, сточные воды или технологическую воду.

Почему полиакриламид используется в горнодобывающей промышленности

Операции по обработке минералов часто обрабатывают мелкие частицы, которые медленно оседают и долго остаются в подвешенном состоянии.

К этим частицам могут относиться:

• Клей
• Кремнезем
• Угольные мелочи
• Железные минералы
• Медные минералы
• Остатки для переработки золота
• Фосфатные частицы
• Глиноземные отходы
• Гидроксиды металлов
• Флотационные хвосты

Полиакриламид может помочь улучшить разделение путем:

• Образование крупных флоков
• Увеличение скорости оседания
• Улучшение прозрачности переполнения
• Увеличение ёмкости уплотнителя
• Улучшение фильтрации
• Уменьшение взвешенных твердых веществ
• Поддержка повторного использования технологической воды
• Снижение потребления пресной воды
• Улучшение обращения с хвостастами
• Снижение общих затрат на очистку

Наилучшие результаты достигаются при выборе и дозировке полимера в соответствии с реальными условиями суспензии.

Как работает полиакриламид в переработке минералов

Полимерный мост

Длинные полимерные цепи прикрепляются к нескольким минеральным частицам.

Это создаёт мосты между мелкими частицами, формируя более крупные флоки, которые быстрее оседают или легче фильтруются.

Дестабилизация частиц

Взвешенные минеральные частицы часто несут поверхностные заряды, которые поддерживают их дисперсирование.

Подходящий полимер может снизить стабильность суспензии и позволить частицам заполняться.

Утолщение суспензии

Крупные флоки оседают к дну загустителя, образуя концентрированный подток и более чистую переливную воду.

Улучшенная фильтрация

Флокулированные частицы могут образовывать более проницаемый фильтрующий слой, улучшая жидкий дренаж и сокращая время фильтрации.

Основные виды полиакриламида для добычи полезных ископаемых

Анионный полиакриламид

Анионный полиакриламид, обычно сокращённо APAM, является самым широко используемым типом PAM в горнодобывающей промышленности и переработке полезных ископаемых.

Он обычно применяется в:

• Утолщение хвостов
• Промывка песка
• Угольная промывка
• Уточнение минеральной суспензии
• Разделение глины
• Переработка железной руды
• Переработка меди
• Добыча золота
• Обработка фосфатов
• Промывка строительного заполнителя

APAM в основном работает через прочные полимерные мосты.

Важные объекты APAM включают:

• Молекулярная масса
• Степень гидролиза
• Плотность анионного заряда
• Солидный контент
• Размер частиц
• Скорость растворения
• Толерантность к солям

Неионный полиакриламид

Неионный полиакриламид, или NPAM, обладает очень низкой ионной активностью.

Его можно рассмотреть для:

• Кислотная шахтная вода
• Минеральные системы с низким поверхностным зарядом
• Избранные плавучие контуры
• Остатки химической обработки
• Суспензии с высокозаряженными полимерами работают плохо

NPAM в основном опирается на полимерно-цепное мостовое соединение.

Катионный полиакриламид

Катионный полиакриламид, или CPAM, встречается реже для общих минеральных отходов, но может быть полезен, когда в шламе содержится отрицательно заряженное органическое вещество.

Возможные применения включают:

• Сточные воды горнодобывающего лагеря
• Биологический шлам с горнодобывающих объектов
• Органически загрязнённая технологическая вода
• Избранный смешанный промышленный шлам

Амфотерный и модифицированный полиакриламид

Специализированные полимеры могут содержать как положительные, так и отрицательные группы или могут быть модифицированы для:

• Высокая солёность
• Экстремальный pH
• Высокие температуры
• Сложная глина
• Системы с высоким сдвигом
• Сложные смешанные хвосты

Эти оценки должны оцениваться с помощью лабораторных и производственных испытаний.

Утолщение хвостов

Утолщение хвостов — одно из крупнейших применений полиакриламида в горнодобывающей промышленности.

Хвосты могут содержать:

• Частицы мелкой руды
• Клей
• Технологические химикаты
• Флотационные реагенты
• Растворённые соли
• Остаточные металлы

Полиакриламид помогает мелким твёрдым частицам образовывать более крупные флоки, которые оседают внутри загустителя.

Возможные преимущества включают:

• Более быстрое оседание
• Более прозрачный переполнение
• Более высокие подводные вещества
• Улучшенная ёмкость загустителя
• Уменьшенная площадь пруда
• Лучшее восстановление воды
• Более стабильная утилизация хвостов
• Снижение спроса на пресную воду

Полимер должен давать флоки, которые достаточно крупные, чтобы быстро оседали, но достаточно прочные, чтобы выживать при смешивании и условиях кормления.

Загустители высокой и высокой плотности

Загустители высокой степени и высокой плотности требуют тщательно отобранных полимеров.

Важные требования к производительности включают:

• Быстрое формирование флока
• Сильная структура флок
• Устойчивость к сдвигу
• Чистый переполнение
• Высокая концентрация подвода
• Работа стабильного грабля
• Постоянное формирование слоя

Разбавление подачи, точка добавления полимера, конструкция подавающей скважины и энергия смешивания могут существенно повлиять на производительность.

Использование большего количества полимера не всегда улучшает результат. Чрезмерная дозировка может привести к образованию крупных, но слабых флоков или увеличению вязкости подводного потока.

Применение в добыче золота

Полиакриламид может использоваться в операциях по переработке золота для:

• Утолщение хвостов
• Очистка технологической воды
• Хвосты с выщелачиванием углерода
• Хвосты с углеродом в целлюлозе
• Уточнение решения с кучным вымыванием
• Минерально-суспензированное разделение
• Фильтрация

Важные аспекты включают:

• Минералогия руды
• Технологическая вода, содержащая цианиды
• pH
• Содержание глины
• Концентрация мелкочастиц
• Существующие реагенты
• Конструкция уплотнителя

Лабораторные испытания должны использовать настоящую воду из растения и шлам, поскольку химия переработанной воды может влиять на характеристики полимера.

Применение в добыче меди

Заводы по переработке меди могут использовать PAM для:

• Утолщение хвостов флотации
• Утолщение концентрата
• Восстановление воды
• Кондиционирование с фильтром
• Очистка технологической воды
• Обработка осадка

Медные хвосты могут содержать мелкие силикаты, сульфиды, глину и флотационные реагенты.

Выбранный полимер должен поддерживать быстрое оседание, не сказываясь негативно на повторном использовании воды по следующему потоку.

Переработка железной руды

Железорудные заводы могут использовать полиакриламид для:

• Утолщение хвостов
• Концентратное обезвоживание
• Уточнение суспензии
• Переработка процессной воды
• Извлечение тонких железных частиц
• Поддержка фильтрации

Обычно оценивается APAM с высокой молекулярной массой.

Однако избыточная молекулярная масса может замедлить растворение или образовать флоки, которые ломаются при сдвигах.

Оптимальный уклон должен быть сбалансирован:

• Молекулярная масса
• Степень гидролиза
• Дозировка
• Прочность флока
• Прозрачность переполнения
• Плотность подводного течения

Применение для промывания угля

Сточные воды для промывания угля могут содержать:

• Мелкий уголь
• Клей
• Минеральные вещества
• Взвешенные твердые тела
• Реагенты для обработки

Полиакриламид может помочь:

• Агрегаты мелких частиц угля
• Улучшить осадку
• Извлечение угольных мелочей
• Уточните переработанную воду
• Улучшить работу загустителя
• Поддерживающая фильтр-пресс обезвоживание
• Сократить время осаждения

Выбранный полимер должен создавать прочные флоки, не задерживая избыточную воду.

Промывка песком и обработка заполнителей

Песчаные сточные воды содержат мелкую глину, ил, каменный порошок и взвешенные минеральные частицы.

APAM может помочь:

• Увеличение скорости осаждения
• Уточните переработанную воду
• Улучшить выход загустителя
• Уменьшайте взвешенные твердые вещества
• Поддерживающая фильтр-пресс обезвоживание
• Сократить потребление пресной воды
• Повышение производительности завода

Часто используется APAM с высокой молекулярной массой, но правильная дозировка зависит от содержания глины, жесткости воды и концентрации суспензии.

Обработка минералов фосфатов и удобрений

Полиакриламид может использоваться в системах обработки фосфатов для:

• Уточнение хвостов
• Утолщение суспензии
• Восстановление воды
• Фильтрация
• Разделение мелких частиц
• Очистка технологической воды

Фосфатные суспензии могут содержать глину и растворённые соли, которые влияют на флокуляцию.

Полимерные испытания должны учитывать pH реального процесса, ионную прочность и остатки реагентов.

Обработка глиноземом и красной грязью

Красная грязь — это высокощелочный остаток, образующийся при производстве глинозема.

Полиакриламид может использоваться для улучшения:

• Оседание красной грязи
• Производительность шайбового загустителя
• Уточнение алкоголя
• Разделение твёрдой и жидкой
• Фильтрация
• Восстановление воды

Полимер должен выдержать:

• Высокая щелочность
• Высокие температуры
• Высокая концентрация растворённых твердых веществ
• Мелкий размер частиц

Могут потребоваться специально отобранные или изменённые оценки.

Обезвоживание минерального концентрата

Полиакриламид также может использоваться перед фильтрацией минеральных концентратов.

Возможные преимущества включают:

• Более быстрая фильтрация
• Улучшенная формация торта
• Снижение потерь мелких частиц
• Более чистый фильтрат
• Более короткие циклы фильтрации
• Лучшая пропускная способность оборудования

Однако чрезмерная флокуляция может задерживать воду внутри фильтра.

Поэтому дозировка полимера должна быть тщательно оптимизирована.

Уточнение шахт-воды

Шахтная вода может содержать:

• Взвешенные твердые тела
• Клей
• Гидроксиды металлов
• Мелкие минеральные частицы
• Кислотный дренаж
• Растворённые соли

Полиакриламид может использоваться вместе с известью, железными солями, алюминиевыми солями или другими коагулянтами.

Возможные преимущества включают:

• Более быстрое оседание
• Меньшая мутность
• Улучшенное удаление гидроксида металла
• Лучшая фильтрация
• Чистая сбросная вода
• Улучшенное повторное использование воды

Выбранный полимер должен быть совместим с процессом регулировки pH и осадка.

Важные технические характеристики продукции

Профессиональный поставщик должен предоставлять измеримые технические данные.

Важные параметры включают:

• Ионический тип
• Диапазон молекулярной массы
• Степень гидролиза
• Плотность заряда
• Солидный контент
• Влажность
• Остаточный акриламидный мономер
• Размер частиц
• Время роспуска
• Вязкость раствора
• Рекомендуемый диапазон pH

Молекулярная масса

Молекулярная масса влияет на длину цепочки и характеристики мостов.

Более высокая молекулярная масса может обеспечивать:

• Крупные флоки
• Более быстрое оседание
• Лучшее утолщение
• Улучшенная фильтрация

Однако чрезмерно высокая молекулярная масса может вызвать:

• Медленное растворение
• Сложная скачка
• Высокая чувствительность к сдвигу
• Хрупкие флоки
• Плохое распределение кормовой скважины

Максимальная молекулярная масса не всегда лучший выбор.

Степень гидролиза

Степень гидролиза влияет на анионный заряд APAM.

Он может влиять:

• Взаимодействие минералов и частиц
• Растворимость
• Чувствительность к соли
• Производительность флокуляции
• Вязкость раствора
• Поведение загустителя

Низкие, средние и высокогидролизные степени следует сравнивать с использованием реального шлама.

Твердое содержание и влажность

Твердое содержание указывает количество пригодного полимера в поставляемом продукте.

Избыточная влажность может:

• Снижение содержания активного полимера
• Увеличение стоимости перевозок
• Причины слепения
• Влияние на автоматическое питание
• Снижение стабильности хранения
• Создать вариацию дозирования

Покупателям следует сравнивать эффективную дозировку и активное содержание, а не только цену за килограмм.

Остаточный мономер акриламида

Остаточный акриламидный мономер является важным параметром качества.

Допустимый предел зависит от:

• Качество продукции
• Предполагаемое применение
• Правила направления
• Экологические требования
• Технические характеристики заказчика

Покупателям следует запрашивать результаты теста, специфичные для каждой партии.

Размер и растворение частиц

Поддерживает стабильный размер частиц:

• Стабильная автоматическая подача
• Предсказуемое растворение
• Уменьшенная пыль
• Образование нижних комков
• Надежная подготовка раствора

Плохое растворение может вызвать:

• Формация «рыбий глаз»
• Нерастворённый полимер
• Заблокированные насосы
• Забитые трубопроводы
• Снижение эффективности полимеров
• Высокая дозировка
• Нестабильная производительность загустителя

Как подготовить раствор полиакриламида

Типичный процесс подготовки включает:

1. Наполните чистый резервуар для подготовки подходящей водой.
2. Начинайте мягкое, низкорезкое возбуждение.
3. Добавляйте ПАМ медленно и равномерно.
4. Избегайте высыпания порошка в одном месте.
5. Продолжайте контролируемое сведение.
6. Обеспечьте достаточную гидратацию и старение.
7. Подтвердите полное растворение.
8. Передайте раствор в систему дозирования.
9. Корректируйте дозировку в зависимости от результатов процесса.

Перемешивание на высокой скорости следует избегать, так как чрезмерный сдвиг может повредить полимерные цепи.

Воду для приготовления раствора следует проверять на:

• Твёрдость
• Солёность
• Взвешенные твердые тела
• Температура
• pH
• Загрязнение нефти

Точки добавления полимеров

Полиакриламид может быть добавлен по адресу:

• Линии подачи уплотнителя
• Системы разбавления подачи
• Кормовые колодцы
• Линии передачи суспензии
• Резервуары для уточнения
• Системы фильтра-подачи
• Трубопроводы хвоста

Точка добавления должна обеспечивать достаточное количество смешивания для распределения полимера без повреждения формующих флоков.

Плохая конструкция с точками добавления может увеличить потребление полимера и снизить производительность.

Оптимизация дозировки

Универсальная дозировка PAM для каждого процесса добычи не существует.

Правильная доза зависит от:

• Тип руды
• Размер частиц
• Концентрация суспензии
• Содержание глины
• pH
• Солёность
• Температура
• Полимерный сорт
• Конструкция уплотнителя
• Энергия смешивания
• Требуемая чёткость переполнения
• Требуемая плотность подвода

Передозировка может:

• Увеличение химической стоимости
• Производите слабые или слишком крупные флоки
• Увеличение вязкости подводного течения
• Задержка воды
• Снижение эффективности фильтрации

Недодозировка может:

• Производите маленькие флоки
• Медленное оседание
• Вызов облачного переполнения
• Уменьшить ёмкость уплотнителя
• Увеличение потери воды

Лабораторное тестирование флокуляции

Лабораторные исследования должны использовать настоящую шлам и обработанную воду.

Тест может сравнивать:

• Типы полимеров
• Молекулярные массы
• Уровни гидролиза
• Дозировки
• Коэффициенты разбавления
• Условия смешивания

Важные наблюдения включают:

• Начальное формирование флока
• Размер флока
• Скорость урегулирования
• Прозрачность переполнения
• Объём осадков
• Поведение при уплотнении
• Фильтрация
• Восстановление воды

Тестирование с чистой лабораторной водой может дать вводящие в заблуждение результаты, если завод использует переработанную технологическую воду.

Пилотные и заводные испытания

После лабораторного скрининга контролируемое исследование должно оценивать:

• Дозировка полимера
• Концентрация раствора
• Точка присоединения
• Скорость подачи загустителя
• Прозрачность переполнения
• Плотность подводного течения
• Крутящий момент грабли
• Эффективность фильтрации
• Восстановление воды
• Общие эксплуатационные затраты

Испытания с растениями крайне важны, поскольку полномасштабные условия сдвига и смешивания трудно воспроизвести в лаборатории.

Общая стоимость обработки

Самая низкая цена полимера за килограмм может не обеспечивать минимальные эксплуатационные расходы.

Горнодобывающим компаниям следует учитывать:

• Эффективная дозировка
• Скорость оседания
• Ёмкость уплотнителя
• Прозрачность переполнения
• Плотность подводного течения
• Скорость фильтрации
• Восстановление воды
• Экономия пресной воды
• Стоимость транспортировки хвостов
• Пропускная способность оборудования
• Техническая поддержка

Более эффективный полимер может снизить дозировку и улучшить извлечение воды настолько, что снижает общую стоимость за тонну обработанной руды.

Варианты упаковки

Полиакриламид для добычи обычно поставляется в:

• Крафт-мешки с подкладкой PE весом 25 кг
• Бумажно-пластиковые пакеты
• Влагостойкие тканые мешки
• Сумки массой 500 кг
• 1 000 кг джамбо-мешков
• Индивидуализированная паллетизированная упаковка
• Барабаны или IBC для эмульсионных продуктов

Крупные горнодобывающие предприятия могут предпочитать джамбо-мешки для автоматизированных систем подачи.

Упаковка должна защищать полимер от влаги, загрязнения, солнечного света и физических повреждений.

Хранение и обработка

PAM следует хранить в прохладном, сухом и проветриваемом складе.

Он должен быть защищён от:

• Влажность
• Прямой солнечный свет
• Высокие температуры
• Повреждённая упаковка
• Загрязнение
• Сильные окислители
• Длительное пребывание на открытом воздухе

Открытые пакеты должны быть плотно запечатаны.

Влажный полиакриламид создаёт крайне скользкие поверхности и должен быть быстро очищен.

Работники должны следовать действующим техническим характеристикам безопасности и процедурам на площадке.

Как оценить поставщика

Надёжный поставщик горнодобывающих полимеров должен предоставлять:

• Несколько оценок APAM
• Различные диапазоны молекулярной массы
• Разные уровни гидролиза
• Варианты с высокой солёностью
• Рекомендации по конкретным приложениям
• Репрезентативные выборки
• Поддержка лабораторных испытаний
• Пакетная прослеживаемость
• Гибкая упаковка
• Надёжная производственная мощность

Покупатели должны запросить:

• Технический лист
• Технический лист безопасности
• Сертификат анализа, специфичный для партии
• Технические характеристики продукции
• Поддержка тестирования образцов
• Информация о производственных мощностях
• Детали упаковки
• Экспортная документация

Как запросить точную смету

Полное расследование должно включать:

• Тип минерала или руды
• Процесс добычи
• Концентрация суспензии
• Распределение размеров частиц
• pH
• Солёность
• Существующие реагенты
• Тип загустителя или фильтра
• Текущая дозировка полимера
• Требуемая чёткость переполнения
• Требуемая плотность подвода
• Количество заказа
• Упаковка
• Пункт назначения
• Инкотерм

Например:

«Пожалуйста, порекомендуйте и процитируйте анионный полиакриламид с высокой молекулярной массой для утолщения хвостов золота, упакованный в мешки весом 25 кг, включая образцы, TDS, SDS и специфическую партию COA.»

Подробная информация о процессе помогает поставщику рекомендовать более подходящую оценку.

Распространённые риски при покупке

Возможные риски включают:

• Выбор PAM только по молекулярной массе
• Игнорирование степени гидролиза
• Тестирование с неправильной водой
• Плохое распуск
• Чрезмерная влажность
• Высокий остаточный мономер
• Слабая сила флока
• Требования к высоким дозировкам
• Повреждённая упаковка
• Несогласованность пакетов
• Ограниченная техническая поддержка
• Задержка доставки

Эти риски можно снизить с помощью испытаний образцов, испытаний на заводе, чётких спецификаций, специальных COA для партий и квалификации поставщиков.

Вопросы, которые стоит задать перед заказом

Покупатели должны подтвердить:

• Какой класс PAM рекомендуется для минерала?
• Какие диапазоны молекулярной массы доступны?
• Какие уровни гидролиза можно предоставить?
• Подходит ли продукт для воды с высокой солёностью?
• Какой гарантированный качественный контент?
• Каков предел влажности?
• Какова спецификация остаточного мономера?
• Каково обычное время растворения?
• Можно ли тестировать образцы суспензии?
• Может ли быть предоставлена поддержка пилотного испытания?
• Можно ли предоставить последние партии COA?
• Есть ли большие сумки?
• Какова ежемесячная производственная мощность?
• Можно ли создавать индивидуальные оценки?
• Как рассматриваются претензии по качеству?

Заключение

Полиакриламид для горного ископаемства широко используется для утолщения хвостов, очистки суспензия, осадконакопления, фильтрации, извлечения минералов и переработки процессной воды.

Он зависит от типа ионов, молекулярной массы, степени гидролиза, плотности заряда, твёрдого содержания, влажности, остаточного мономера, растворения, дозировки, состава руды, химии суспензии и оборудования для обработки.

Перед покупкой горнодобывающие компании должны иметь возможность предоставить подробную информацию о процессе, технические спецификации, запросить репрезентативные образцы, провести тестирование образцов в лаборатории и провести контролируемые испытания на заводах.

Надёжный поставщик должен уметь поставлять PAM соответствующего сорта для горнодобывающих операций, обладать стабильными свойствами флокуляции, контролировать качество, влагостойкую упаковку, специальную документацию для партий, оказывать техническую поддержку при необходимости и доставлять продукт по всему миру.